(57)【要約】【課題】インバランスの発生に起因して燃料の供給量を調整した後であっても、インバランスが発生しているか否かを好適に判定する。【解決手段】制御装置（１００）は、複数の気筒（１４）を備える内燃機関（１０）の運転状態を示すパラメータが所定の条件を満たしているか否かに基づいて、空燃比のインバランスが発生しているか否かを判定する判定手段と、インバランスが発生していると判定された場合に、インバランスが発生していると判定されていない場合を基準として、少なくとも一つの気筒への燃料の供給量を調整する調整手段と、供給量が調整されている間、供給量が調整されていない場合と比較して、所定の条件を変更する変更手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態を示すパラメータが所定の条件を満たしているか否かに基づいて、前記複数の気筒間での空燃比のインバランスが発生しているか否かを判定する判定手段と、
前記インバランスが発生していると判定された場合に、前記インバランスが発生していると判定されていない場合を基準として、前記複数の気筒のうちの少なくとも一つへの燃料の供給量を調整する調整手段と、
前記供給量が調整されている間、前記供給量が調整されていない場合と比較して、前記所定の条件を変更する変更手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記インバランスのうちリーンインバランスが発生していると判定された場合に、前記リーンインバランスが発生していると判定されていない場合を基準として、前記供給量を増量し、
前記変更手段は、前記供給量が増量されている間、前記供給量が増量されていない場合と比較して、前記インバランスが発生していると判定されやすくなるように前記所定の条件を変更することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記内燃機関の回転数の変動量が所定の第１閾値以上となる場合に、前記リーンインバランスが発生していると判定し、
前記変更手段は、前記燃料の供給量が増量されている間、前記燃料の供給量が増量されていない場合と比較して、前記第１閾値が減少するように前記第１閾値を変更することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記内燃機関の排気通路における空燃比の変動量が所定の第２閾値以上となる場合に、前記インバランスのうちのリッチインバランスが発生していると判定し、
前記変更手段は、前記燃料の供給量が増量されている間、前記燃料の供給量が増量されていない場合と比較して、前記第２閾値が減少するように前記第２閾値を変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記インバランスのうちリッチインバランスが発生していると判定された場合に、前記リッチインバランスが発生していると判定されていない場合と比較して、前記燃料の供給量を減量し、
前記変更手段は、前記燃料の供給量が減量されている間、前記燃料の供給量が減量されていない場合と比較して、前記インバランスが発生していると判定されやすくなるように前記所定の条件を変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記内燃機関の排気通路における空燃比の変動量が所定の第２閾値以上となる場合に、前記リッチインバランスが発生していると判定し、
前記変更手段は、前記燃料の供給量が減量されている間、前記燃料の供給量が減量されていない場合と比較して、前記第２閾値が減少するように前記第２閾値を変更することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記内燃機関の回転数の時間変動量が所定の第１閾値以上となる場合に、前記インバランスのうちリーンインバランスが発生していると判定し、
前記変更手段は、前記燃料の供給量が減量されている間、前記燃料の供給量が減量されていない場合と比較して、前記第１閾値が増加するように前記第１閾値を変更することを特徴とする請求項５又は６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記変更手段は、前記供給量の調整量に応じて、前記所定の条件を変更することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複数の気筒を備えると共に当該複数の気筒間での空燃比の不均衡（いわゆる、インバランス）が発生し得る内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置として、例えば、複数の気筒間で空燃比のインバランス（いわゆる、リーンインバランスや、リッチインバランス等）が発生しているか否かを判定する制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、インバランスが発生していると判定した場合には、インバランスが発生している気筒に対する燃料の供給量を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３０３６６４号
【特許文献２】特願２０１１−１４３４１６
【特許文献３】特願２０１１−１３８７３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インバランスが発生しているか否かの判定は、内燃機関の運転状態を示す何らかのパラメータに基づいて行われることが多い。このようなパラメータとして、内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサのセンサ出力（つまり、空燃比）の変動量や、内燃機関の回転数の変動量等が一例としてあげられる。この場合、空燃比の変動量や回転数の変動量（或いは、これらの変動量から算出される任意のパラメータ）が所定の閾値以上となる場合に、インバランスが発生していると判定されることが多い。
【０００５】
ところで、インバランスが発生している気筒に対する燃料の供給量が調整されると、上述したパラメータも影響を受けることになる。つまり、インバランスが発生している気筒に対する燃料の供給量が調整されると、空燃比（更には、空燃比の変動量）や回転数（更には、回転数の変動量）等も影響を受けることになる。一方で、インバランスが発生しているか否かを判定する際に使用される所定の閾値は、燃料の供給量を調整していない場合の内燃機関の仕様等に応じて定めら得た定数であることが多い。このため、インバランスが発生しているか否かを判定する際の所定の閾値は、インバランスが発生している気筒に対する燃料の供給量が調整されたとしても、影響を受けることは少ない又はない。その結果、燃料の供給量の調整によって影響を受けるパラメータと燃料の供給量の調整によって影響を受けることがない所定の閾値とを対比することになるため、燃料の供給量の調整が行われた後は、インバランスが発生していると判定されなくなる。しかるに、燃料の供給量の調整だけではインバランスが発生した根本的な原因となっているインジェクタの故障等は解消されないため、いわゆるＯＢＤ（On Board Diagnosis）システムにおける故障検出に関する精度が悪化してしまいかねない。
【０００６】
より具体的には、インジェクタの故障に起因してインバランスが発生している場合を例にあげて説明する。インジェクタの故障に起因してインバランスが発生している場合には、排ガス対策やＮＯｘ対策等を優先させるために燃料の供給量が調整されることで、インバランスそのものは解消される。一方で、インジェクタの故障自体は解消されていないため、当該インジェクタの故障自体はその後も検出し続けたいという要請が、ＯＢＤでは生ずる。しかるに、燃料の供給量の調整後のパラメータと所定の閾値との間の関係だけで見ると、インバランスが解消されていることになる。このため、結果としてインバランスの原因となっているインジェクタの故障を検出することができなくなってしまいかねない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、インバランスの発生に起因して燃料の供給量を調整した後であっても、インバランスが発生しているか否かを好適に判定することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の内燃機関の制御装置は、複数の気筒を備える内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転状態を示すパラメータが所定の条件を満たしているか否かに基づいて、前記複数の気筒間での空燃比のインバランスが発生しているか否かを判定する判定手段と、前記インバランスが発生していると判定された場合に、前記インバランスが発生していると判定されていない場合を基準として、前記複数の気筒のうちの少なくとも一つへの燃料の供給量を調整する調整手段と、前記供給量が調整されている間、前記供給量が調整されていない場合と比較して、前記所定の条件を変更する変更手段とを備える。
【０００９】
本発明の制御装置によれば、判定手段は、複数の気筒間での空燃比のインバランスが発生しているか否かを判定する。この判定は、内燃機関の運転状態を示すパラメータ（例えば、後述する空燃比の変動量や内燃機関の回転数の変動量等）が所定の条件を満たしているか否かに基づいて行われる。つまり、判定手段は、まずは、内燃機関の運転状態を示すパラメータが所定の条件を満たしているか否かを判定する。その後、判定手段は、内燃機関の運転状態を示すパラメータが所定の条件を満たしている場合には、インバランスが発生していると判定する。他方で、判定手段は、内燃機関の運転状態を示すパラメータが所定の条件を満たしていない場合には、インバランスが発生していないと判定する。
【００１０】
インバランスが判定していると判定された場合には、調整手段は、複数の気筒のうちの少なくとも一つの気筒への燃料の供給量を調整する。具体的には、調整手段は、インバランスが発生していると判定されていない場合の供給量を基準として、複数の気筒のうちの少なくとも一つの気筒への燃料の供給量を調整する（つまり、変える）。このような燃料の供給量の調整の態様として、燃料の供給量を増量する調整や燃料の供給量を減量させる調整が一例としてあげられる。その結果、インバランスが発生していると判定されている場合の燃料の供給量は、インバランスが発生していると判定されていない場合の燃料の供給量と比較して、異なるものとなる。このとき、調整手段は、複数の気筒のうちインバランスが発生している気筒（言い換えれば、他の気筒の空燃比とは異なる空燃比の気筒）への燃料の供給量を調整してもよい。
【００１１】
本発明では更に、調整手段が燃料の供給量を調整している間、変更手段は、インバランスが発生しているか否かを判定する際に使用するべき所定の条件を変更する。より具体的には、変更手段は、調整手段が燃料の供給量を調整している間に使用される所定の条件を、調整手段が燃料の供給量を調整していない場合と比較して変更する。その結果、調整手段が燃料の供給量を調整している間に使用される所定の条件は、調整手段が燃料の供給量を調整していない間に使用される所定の条件と比較して、異なるものとなる。
【００１２】
このとき、変更手段は、所定の条件そのものを直接的に変更してもよい。或いは、変更手段は、所定の条件を直接的に変更することに加えて又は代えて、内燃機関の運転状態を示すパラメータを変更する（言い換えれば、補正する）ことで、実質的には所定の条件を変更した場合の状態と同様の状態を実現してもよい。つまり、変更手段は、所定の条件を直接的に変更することに加えて又は代えて、内燃機関の運転状態を示すパラメータを変更することで所定の条件を間接的に変更してもよい。
【００１３】
このように、本発明の制御装置は、インバランスが発生していると判定される場合に燃料の供給量を調整することで、例えばインバランスに起因した失火や過剰燃焼等を防止することができる。つまり、本発明の制御装置は、インバランスが発生していると判定される場合には、ＨＣ（Carbon Hydrogen：炭化水素）等の排ガス等に対する対策を行うために、燃料の供給量を調整することができる。
【００１４】
一方で、本発明の制御装置は、燃料の供給量を調整している間は所定の条件を変更する。従って、本発明の制御装置は、インバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量を調整している間は、その後のインバランスが発生しているか否かの判定を、燃料の供給量を調整している前とは異なる基準（つまり、異なる所定の条件）を用いて行うことができる。従って、本発明の制御装置は、インバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量を調整している間であっても、インバランスが発生しているか否かを好適に判定する（例えば、インバランスが発生していると判定し続ける）ことができる。その結果、本発明の制御装置は、インバランスが発生する原因（例えば、インジェクタの故障等）は依然として存在することを判定し続けることができる。従って、本発明の制御装置は、インバランスに起因した失火や過剰燃焼等を燃料の供給量の調整によって防止しつつ、ＯＢＤにおける故障の検出精度を相対的に高く保つことができる。つまり、本発明の制御装置は、インバランスの発生に起因して燃料の供給量を調整した後であっても、インバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００１５】
本発明の制御装置の他の態様では、前記調整手段は、前記インバランスのうちリーンインバランスが発生していると判定された場合に、前記リーンインバランスが発生していると判定されていない場合を基準として、前記供給量を増量し、前記変更手段は、前記供給量が増量されている間、前記供給量が増量されていない場合と比較して、前記インバランスが発生していると判定されやすくなるように前記所定の条件を変更する。
【００１６】
この態様によれば、調整手段は、リーンインバランスが発生していると判定される場合に燃料の供給量を増量する。このため、制御装置は、例えば、リーンインバランスに起因した失火や当該失火の結果生じ得る許容レベル以上となり得るＨＣ等の排ガスの発生を好適に防止することができる。更には、変更手段は、燃料の供給量が増量されている間は、インバランスが発生していると判定されやすくなるように所定の条件を変更する。このため、制御装置は、リーンインバランスの発生に起因して燃料の供給量を増量している間であっても、インバランスが発生しているか否か（例えば、リーンインバランスが発生しているか否か及びリッチインバランスが発生しているか否かの少なくとも一方）を好適に判定することができる。
【００１７】
上述の如くリーンインバランスが発生していると判定された場合に燃料の供給量を増量する制御装置の態様では、前記判定手段は、前記内燃機関の回転数の変動量が所定の第１閾値以上となる場合に、前記リーンインバランスが発生していると判定し、前記変更手段は、前記燃料の供給量が増量されている間、前記燃料の供給量が増量されていない場合と比較して、前記第１閾値が減少するように前記第１閾値を変更するように構成してもよい。
【００１８】
このように構成すれば、判定手段は、内燃機関の回転数の変動量（例えば、単位時間当たりの変動量）を監視することで、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。というのも、リーンインバランスが発生している場合には、気筒内での燃焼速度が減少しやすくなる。このような燃焼速度の減少は、回転速度の変動（具体的には、回転速度が遅くなる方向への変動）として検出される。このような回転速度の変動は、回転数の変動として検出される。従って、回転数の変動量が所定の第１閾値以上となる場合には、燃焼速度が減少していると推測される。このため、判定手段は、内燃機関の回転数の変動量を監視することで、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００１９】
一方で、調整手段は、リーンインバランスが発生していると判定される場合には、燃料の供給量を増量する。このようなリーンインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の増量により、気筒内での燃焼速度の減少が抑制されるため、結果として、回転数の変動が小さくなる。つまり、リーンインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の増量により、燃料の供給量が増量される前と比較して、回転数の変動は小さくなる。他方で、上述した効果を享受するためには、回転速度の変動が小さくなる場合であっても、インバランスが発生しているか否か（より具体的には、リーンインバランスが発生しているか否か）が好適に判定されることが好ましい。従って、変更手段は、燃料の供給量が増量されている間は、回転数の変動が小さくなる場合であっても当該回転数の変動量が第１閾値以上となると判定されやすくなる（つまり、インバランス（リーンインバランス）が発生していると判定されやすくなる）ように、第１閾値を減少させる。このため、制御装置は、リーンインバランスの発生に起因して燃料の供給量を増量している間であっても、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００２０】
上述の如くリーンインバランスが発生していると判定された場合に燃料の供給量を増量する制御装置の態様では、前記判定手段は、前記内燃機関の排気通路における空燃比の変動量が所定の第２閾値以上となる場合に、前記インバランスのうちのリッチインバランスが発生していると判定し、前記変更手段は、前記燃料の供給量が増量されている間、前記燃料の供給量が増量されていない場合と比較して、前記第２閾値が減少するように前記第２閾値を変更するように構成してもよい。
【００２１】
このように構成すれば、判定手段は、内燃機関の排気通路における空燃比の変動量（例えば、単位時間当たりの変動量）を監視することで、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。というのも、リッチインバランスが発生している場合には、ストイキ時と比較して、気筒内での理想的な燃焼が行われないがゆえに、排気通路内の燃料の割合が変動しやすくなる。このような燃料の割合の変動は、空燃比の変動として検出される。従って、空燃比の変動量が所定の第２閾値以上となる場合には、リッチインバランスに起因して空燃比が相対的に大きく変動していると推測される。このような理由から、判定手段は、空燃比の変動量を監視することで、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００２２】
一方で、調整手段は、リーンインバランスが発生していると判定される場合には、燃料の供給量を増量する。このようなリーンインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の増量により、気筒内での燃焼の態様はストイキ時の燃焼の態様に近づいていく。その結果、排気通路における空燃比の変動は相対的に小さくなる。つまり、リーンインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の増量により、燃料の供給量が増量される前と比較して、空燃比の変動は小さくなる。他方で、上述した効果を享受するためには、空燃比の変動が小さくなる場合であっても、インバランスが発生している否か（より具体的には、リッチインバランスが発生しているか否か）が好適に判定されることが好ましい。従って、変更手段は、燃料の供給量が増量されている間は、空燃比の変動が小さくなる場合であっても当該空燃比の変動量が第２閾値以上となると判定されやすくなる（つまり、インバランス（リッチインバランス）が発生していると判定されやすくなる）ように、第２閾値を減少させる。このため、制御装置は、リーンインバランスの発生に起因して燃料の供給量を増量している間であっても、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００２３】
本発明の制御装置の他の態様では、前記調整手段は、前記インバランスのうちリッチインバランスが発生していると判定された場合に、前記リッチインバランスが発生していると判定されていない場合と比較して、前記燃料の供給量を減量し、前記変更手段は、前記燃料の供給量が減量されている間、前記燃料の供給量が減量されていない場合と比較して、前記インバランスが発生していると判定されやすくなるように前記所定の条件を変更する。
【００２４】
この態様によれば、調整手段は、リッチインバランスが発生していると判定される場合に燃料の供給量を減量する。更には、変更手段は、燃料の供給量が減量されている間は、インバランスが発生していると判定されやすくなるように所定の条件を変更する。このため、制御装置は、リッチインバランスの発生に起因して燃料の供給量を減量した後であっても、インバランスが発生しているか否か（例えば、リーンインバランスが発生しているか否か及びリッチインバランスが発生しているか否かの少なくとも一方）を好適に判定することができる。
【００２５】
上述の如くリッチインバランスが発生していると判定された場合に燃料の供給量を減量する制御装置の態様では、前記判定手段は、前記内燃機関の排気通路における空燃比の変動量が所定の第２閾値以上となる場合に、前記リッチインバランスが発生していると判定し、前記変更手段は、前記燃料の供給量が減量されている間、前記燃料の供給量が減量されていない場合と比較して、前記第２閾値が減少するように前記第２閾値を変更するように構成してもよい。
【００２６】
このように構成すれば、判定手段は、内燃機関の排気通路における空燃比の変動量を監視することで、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。その理由は上述したとおりである。
【００２７】
一方で、調整手段は、リッチインバランスが発生していると判定される場合には、燃料の供給量を減量する。このようなリッチインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の減量により、気筒内での燃焼の態様はストイキ時の燃焼の態様に近づいていく。その結果、排気通路における空燃比の変動は相対的に小さくなる。つまり、リッチインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の減量により、燃料の供給量が減量される前と比較して、空燃比の変動は小さくなる。他方で、上述した効果を享受するためには、空燃比の変動が小さくなる場合であっても、インバランスが発生している否か（より具体的には、リッチインバランスが発生しているか否か）が好適に判定されることが好ましい。従って、変更手段は、燃料の供給量が減量されている間は、空燃比の変動が小さくなる場合であっても当該空燃比の変動量が第２閾値以上となると判定されやすくなる（つまり、インバランス（リッチインバランス）が発生していると判定されやすくなる）ように、第２閾値を減少させる。このため、制御装置は、リッチインバランスの発生に起因して燃料の供給量を減量した後であっても、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００２８】
上述の如くリッチインバランスが発生していると判定された場合に燃料の供給量を減量する制御装置の態様では、前記判定手段は、前記内燃機関の回転数の変動量が所定の第１閾値以上となる場合に、前記インバランスのうちリーンインバランスが発生していると判定し、前記変更手段は、前記燃料の供給量が減量されている間、前記燃料の供給量が減量されていない場合と比較して、前記第１閾値が増加するように前記第１閾値を変更するように構成してもよい。
【００２９】
このように構成すれば、判定手段は、内燃機関の回転数の変動量を監視することで、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。その理由は、上述したとおりである。
【００３０】
一方で、調整手段は、リッチインバランスが発生していると判定される場合には、燃料の供給量を減量する。このようなリッチインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の減量により、気筒内での燃焼速度が減少しやすくなるため、結果として、回転数の変動が大きくなる。つまり、リッチインバランスが発生している場合に行われる燃料の供給量の減量により、燃料の供給量が減量される前と比較して、回転数の変動は大きくなる。他方で、上述した効果を享受するためには、回転数の変動が大きくなる場合であっても、インバランスが発生しているか否か（より具体的には、リーンインバランスが発生しているか否か）が好適に判定されることが好ましい。従って、変更手段は、燃料の供給量が減量されている間は、第１閾値を増加させる。このため、制御装置は、リッチインバランスの発生に起因して燃料の供給量を減量した後であっても、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００３１】
本発明の制御装置の他の態様では、前記変更手段は、前記供給量の調整量に応じて、前記所定の条件を変更する。
【００３２】
この態様によれば、変更手段は、供給量の調整量に応じて所定の条件を好適に変更することができる。
【００３３】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から更に明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態のエンジンの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】主としてＥＣＵによって行われるエンジンのインバランス判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】主としてＥＣＵによって行われる、インバランスが発生していると判定された場合の燃料の供給量の調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】主としてＥＣＵ１００によって行われる、インバランス判定処理の態様の変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰを、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰと共に示すグラフである。
【図６】燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰを、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰと共に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００３６】
（１）エンジンの構成
はじめに、図１を参照して、本実施形態のエンジン１０の構成について説明する。ここに、図１は、本実施形態のエンジン１０の構成の一例を示すブロック図である。
【００３７】
図１に示すように、エンジン１０は、シリンダブロック１２を含むエンジン１０内に形成された燃焼室１４で燃料及び空気の混合気を燃焼させ、燃焼室１４内でピストンを往復移動させることにより動力を発生する。エンジン１０は、例えば１サイクル４ストロークエンジンである。エンジン１０は、例えば自動車用の多気筒エンジンである。図１は、エンジン１０が直列４気筒の火花点火式エンジン（即ち、ガソリンエンジン）となる例を示している。但し、エンジン１０は、直列４気筒の火花点火式エンジン（即ち、ガソリンエンジン）に限定されることはない。エンジン１０は、２気筒以上を有する多気筒エンジンであれば、その気筒数やその形式等が限定されることはない。
【００３８】
尚、図面の簡略化のために図１上では図示されていないが、エンジン１０のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁と排気ポートを開閉する排気弁とが気筒毎に配設されている。シリンダヘッドの頂部には、燃焼室１４内の混合気又は燃料に点火するための点火プラグ１６が、気筒毎に取り付けられている。
【００３９】
各気筒の吸気ポートは、気筒毎の枝管１８を介して、吸気集合室であるサージタンク２０に接続されている。サージタンク２０の上流側には、吸気管２２が接続されている。吸気管２２の上流端には、エアクリーナ２４が設けられている。更に、吸気管２２には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ２６と、電子制御式のスロットルバルブ２８とが組み込まれている。吸気ポート、枝管１８、サージタンク２０及び吸気管２２により、吸気通路３０が実質的に形成される。
【００４０】
吸気通路３０（特に、吸気ポート）内に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）３２が気筒毎に配設される。インジェクタ３２から噴射された燃料は、吸入空気と混合されて混合気となる。この混合気が吸気弁の開弁時に燃焼室１４に吸入され、ピストンで圧縮され、点火プラグ１６で点火燃焼される。
【００４１】
一方、各気筒の排気ポートは、排気マニホールド３４に接続される。排気マニホールド３４は、その上流部を構成する気筒毎の枝管３４ａと、その下流部を構成する排気集合部３４ｂとを備えている。排気集合部３４ｂの下流側には、排気管３６が接続されている。排気ポート、排気マニホールド３４及び排気管３６により、排気通路３８が実質的に形成される。排気管３６には、三元触媒を含む触媒コンバータ４０が取り付けられている。この触媒コンバータ４０が、排気浄化装置となる。尚、触媒コンバータ４０は、流入してくる排気の空燃比（排気空燃比）Ａ／Ｆが理論空燃比（ストイキ、例えば、Ａ／Ｆ＝１４．６）近傍のときに、排気中の有害成分であるＮＯｘ、ＨＣ及びＣＯを同時に浄化する。
【００４２】
触媒コンバータ４０の上流側及び下流側には、夫々空燃比Ａ／Ｆを検出するための触媒前センサ４２及び触媒後センサ４４が取り付けられている。より具体的には、触媒前センサ４２は、触媒コンバータ４０の直前の排気通路３８に設置される。触媒後センサ４４は、触媒コンバータ４０の直後の排気通路３８に設置される。典型的には、触媒前センサ４２は、いわゆる高域空燃比センサであり、触媒後センサ４４は、Ｏ２センサである。尚、後述するように、本実施形態では、主として触媒前センサ４２が検出した空燃比（以降、適宜“触媒前空燃比”と称する）Ａ／Ｆが用いられる。従って、触媒後センサ４４は取り付けられていなくともよい。
【００４３】
上述の点火プラグ１６、スロットルバルブ２８及びインジェクタ３２等は、本発明の「制御装置」の一具体例であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００に電気的に接続されている。ＥＣＵ１００は、図面の簡略化のために図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む記憶装置と、入出力ポート等とを備える。ＥＣＵ１００には、上述のエアフローメータ２６、触媒前センサ４２及び触媒センサ４４が、図面の簡略化のために図示していないＡ／Ｄコンバータを介して電気的に接続されている。更に、ＥＣＵ１００には、エンジン１０のクランク角を検出するためのクランク角センサ５２や、エンジン１０の冷却水温度を検出するための水温センサ５６や、その他の各種センサ（例えば、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサや、スロットルバルブ２８のスロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ）等が、図面の簡略化のために図示していないＡ／Ｄコンバータを介して電気的に接続されている。
【００４４】
（２）エンジンの制御処理
続いて、図２から図６を参照して、主としてＥＣＵ１００によって行われるエンジン１０の制御処理の流れについて説明する。尚、以下では、本実施形態のＥＣＵ１００が行う各種制御処理のうち、(i)エンジン１０のインバランス判定処理、(ii)インバランスが発生していると判定された場合に行われる、燃料の供給量の調整処理、及び(iii)燃料の供給量が調整されている間に行われる、インバランス判定処理の態様の変更処理に着目して説明を進める。従って、以下の説明は、ＥＣＵ１００がその他の任意の制御処理を行うことを排除する意図はない。
【００４５】
（２−１）エンジンのインバランス判定処理
初めに、図２を参照して、主としてＥＣＵ１００によって行われるエンジン１０のインバランス判定処理の流れについて説明する。図２は、主としてＥＣＵ１００によって行われるエンジン１０のインバランス判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。尚、図２に示すインバランス判定処理は、エンジン１０の駆動中に、周期的に又は非周期的に繰り返し行われることが好ましい。
【００４６】
図２に示すように、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の回転数Ｎｅの変動量（以降、適宜“回転変動量”と称する）ΔＮｅが、本発明の「第１閾値」の一具体例であるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上となるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。回転変動量ΔＮｅは、例えば、回転数Ｎｅの単位時間当たりの変動量（より好ましくは、単位時間当たりの変動量の時間平均値）である。従って、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０１の判定を行うために、クランク角センサ５２が検出したクランク角に基づいて回転数Ｎｅを算出すると共に、当該算出した回転数Ｎｅから回転変動量ΔＮｅを算出することが好ましい。また、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは、ＥＣＵ１００内のＲＯＭ又はＲＡＭに格納された定数（言い換えれば、後述する閾値ＭＡＰから導き出される定数）である。
【００４７】
ステップＳ１０１の判定の結果、回転変動量ΔＮｅがリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上となると判定される場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生していると判定する（ステップＳ１０２）。
【００４８】
尚、リーンインバランスが発生している場合には、リーンインバランスが発生している気筒内での燃焼速度が減少しやすくなる。このような燃焼速度の減少は、回転速度の変動（具体的には、回転速度が遅くなる方向への変動）として検出される。このような回転速度の変動は、回転数Ｎｅの変動として検出される。従って、回転変動量ΔＮｅがリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上となる（つまり、回転数Ｎｅが相対的に大きく変動した）場合には、燃焼速度が相対的に大きく減少していると推測される。燃焼速度が相対的に大きく減少している場合には、リーンインバランスが発生していると推測される。このような理由から、ＥＣＵ１００は、回転変動量ΔＮｅを監視することで、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００４９】
他方で、ステップＳ１０１の判定の結果、回転変動量ΔＮｅがリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上とならないと判定される場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、触媒前センサ４２が検出した触媒前空燃比Ａ／Ｆの変動量（以降、適宜“触媒前空燃比変動量”と称する）ΔＡ／Ｆが、本発明の「第２閾値」の一具体例であるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈ以上となるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆは、例えば、触媒前空燃比Ａ／Ｆの単位時間当たりの変動量（より好ましくは、触媒前空燃比Ａ／Ｆの時間微分値）である。従って、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０１の判定を行うために、触媒前センサ４２が検出した触媒前空燃比Ａ／Ｆに基づいて触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆを算出することが好ましい。また、リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは、ＥＣＵ１００内のＲＯＭ又はＲＡＭに格納された定数（言い換えれば、後述する閾値ＭＡＰから導き出される定数）である。
【００５０】
ステップＳ１０３の判定の結果、触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆがリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈ以上となると判定される場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生していると判定する（ステップＳ１０４）。
【００５１】
尚、リッチインバランスが発生している場合には、ストイキ時と比較して、気筒内での理想的な燃焼が行われないがゆえに、排気通路３８内の燃料の割合が変動しやすくなる。このような燃料の割合の変動は、触媒前空燃比Ａ／Ｆの変動として検出される。従って、触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆがリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈ以上となる（つまり、触媒前空燃比Ａ／Ｆが相対的に大きく変動した）場合には、リッチインバランスに起因して触媒前空燃比Ａ／Ｆが相対的に大きく変動していると推測される。このような理由から、ＥＣＵ１００は、触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆを監視することで、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができる。
【００５２】
他方で、ステップＳ１０３の判定の結果、触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆがリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈ以上とならないと判定される場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、インバランス判定処理を終了する。つまり、ＥＣＵ１００は、実質的には、リーンインバランス及びリッチインバランスの双方が発生していないと判定する。
【００５３】
（２−２）燃料の供給量の調整処理
続いて、図３を参照して、主としてＥＣＵ１００によって行われる、インバランスが発生していると判定された場合の燃料の供給量の調整処理の流れについて説明する。図３は、主としてＥＣＵ１００によって行われる、インバランスが発生していると判定された場合の燃料の供給量の調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。尚、図３に示す燃料の供給量の調整処理は、エンジン１０の駆動中に、周期的に又は非周期的に繰り返し行われることが好ましい。この場合、図３に示す燃料の供給量の調整処理は、図２に示すインバランス判定処理と並行して（言い換えれば、別ルーチンとして）行われてもよい。但し、図３に示す燃料の供給量の調整処理は、図２に示すインバランス判定処理によってインバランス（リーンインバランス及びリッチインバランスの少なくとも一方）が発生していると判定されたことを開始のトリガとして、非周期的に行われてもよい。この場合、図３に示す燃料の供給量の調整処理は、図２に示すインバランス判定処理に続けて（言い換えれば、一連のルーチンとして）行われてもよい。
【００５４】
図３に示すように、まず、ＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生しているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。つまり、ＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生しているという判定が、図２に示すインバランス判定処理においてなされたか否かを判定する。
【００５５】
ステップＳ２０１の判定の結果、リーンインバランスが発生していると判定される場合には（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、続いて、ＥＣＵ１００は、触媒コンバータ４０を暖気中であり且つ回転変動量ΔＮｅが相対的に大きい（例えば、上述のリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上である）か否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００５６】
ステップＳ２０２の判定の結果、触媒コンバータ４０を暖気中であり且つ回転変動量ΔＮｅが相対的に大きい（例えば、上述のリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上である）と判定される場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、エンジン１０が備える複数の気筒のうちリーン気筒に対する燃料の供給量を増量する（ステップＳ２０３）。例えば、ＥＣＵ１００は、エンジン１０が備える複数の気筒のうちリーン気筒に対する燃料の供給量を、通常時の燃料の供給量Ｘを増量分αだけ増量したＸ＋αに設定する。その後、ＥＣＵ１００は、リーン気筒に対する燃料の供給量を増量するように、当該リーン気筒に燃料を噴射するインジェクタ３２を制御する。その結果、リーン気筒における失火や当該失火の結果生じ得る許容レベル以上となり得るＨＣ等の排ガスの発生が好適に防止される。
【００５７】
他方で、ステップＳ２０２の判定の結果、触媒コンバータ４０を暖気中でないか又は回転変動量ΔＮｅが相対的に大きくない（例えば、上述のリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上でない）と判定される場合には（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、リーン気筒に対する燃料の供給量を増量することなく、動作を終了する。
【００５８】
他方で、ステップＳ２０１の判定の結果、リーンインバランスが発生していないと判定される場合には（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。つまり、ＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生しているという判定が、図２に示すインバランス判定処理においてなされたか否かを判定する。
【００５９】
ステップＳ２０４の判定の結果、リッチインバランスが発生していると判定される場合には（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、エンジン１０が備える複数の気筒のうちリッチ気筒に対する燃料の供給量を減量する（ステップＳ２０５）。例えば、ＥＣＵ１００は、エンジン１０が備える複数の気筒のうちリッチ気筒に対する燃料の供給量を、通常時の燃料の供給量Ｙを減量分βだけ減量したＹ−βに設定する。その後、ＥＣＵ１００は、リッチ気筒に対する燃料の供給量を減量するように、当該リッチ気筒に燃料を噴射するインジェクタ３２を制御する。
【００６０】
他方で、ステップＳ２０４の判定の結果、リッチインバランスが発生していないと判定される場合には（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、動作を終了する。
【００６１】
ところで、リーンインバランスが発生していると判定された場合に燃料の供給量が増量されることで、気筒内の燃焼速度の減少が抑制される（つまり、気筒内での燃焼速度が正常な方向（つまり、早くなる方向）に調整される）。このため、燃料の供給量が増量される前と比較すれば、回転変動量ΔＮｅが相対的に小さくなる。従って、燃料の供給量が増量された後の回転変動量ΔＮｅとリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎとの関係で言えば、リーンインバランスが発生していると判定されにくくなる又は判定されることはなくなる。
【００６２】
同様に、リッチインバランスが発生していると判定された場合に燃料の供給量が減量されることで、気筒内での燃焼の態様はストイキ時の燃焼の態様に近づいていく。このため、燃料の供給量が減量される前と比較すれば、触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆは相対的に小さくなる。従って、燃料の供給量が減量された後の触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆとリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈとの関係で言えば、リッチインバランスが発生していると判定されにくくなる又は判定されることはなくなる。
【００６３】
しかしながら、リーンインバランスやリッチインバランスが発生した根本的な原因であるインジェクタ３２の故障等は、燃料の供給量の調整だけでは解消されることはないことが多い。従って、ＯＢＤによる故障の検出精度を維持するという観点から見れば、リーンインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が増量されている間であっても、リーンインバランスが発生している（或いは、当該リーンインバランスの原因であるインジェクタ３２の故障が発生している）と判定されることが好ましい。同様に、ＯＢＤによる故障の検出精度を維持するという観点から見れば、リッチインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が減量されている間であっても、リッチインバランスが発生している（その結果、当該リッチインバランスの原因であるインジェクタ３２の故障が発生している）と判定されることが好ましい。従って、本実施形態では、図４及び図５を用いて後に詳述するように、燃料の供給量が調整されている間は、インバランス判定処理の態様を変更することで、燃料の供給量が調整されている間であってもインバランスが発生している（或いは、当該インバランスの原因であるインジェクタ３２の故障が発生している）と判定され続ける（或いは、判定されやすく）している。
【００６４】
（２−３）インバランス判定処理の態様の変更処理
続いて、図４を参照して、主としてＥＣＵ１００によって行われる、インバランス判定処理の態様の変更処理の流れについて説明する。図４は、主としてＥＣＵ１００によって行われる、インバランス判定処理の態様の変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。尚、図４に示すインバランス判定処理の態様の変更処理は、エンジン１０の駆動中に、周期的に又は非周期的に繰り返し行われることが好ましい。この場合、図４に示すインバランス判定処理の態様の変更処理は、図２に示すインバランス判定処理や図３に示す燃料の供給量の調整処理と並行して（言い換えれば、別ルーチンとして）行われてもよい。但し、図４に示すインバランス判定処理の態様の変更処理は、図３に示す燃料の供給量の調整処理によって実際に燃料の供給量が調整されたことを開始のトリガとして、非周期的に行われてもよい。この場合、図３に示すインバランス判定処理の態様の変更処理は、図３に示す燃料の供給量の調整処理に続けて（言い換えれば、一連のルーチンとして）行われてもよい。
【００６５】
本実施形態では、ＥＣＵ１００は、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈの少なくとも一方を変更することで、インバランス判定処理の態様を変更している。以下、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈの少なくとも一方を変更する具体的態様について説明する。
【００６６】
図４に示すように、ＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が増量されているか否かを判定する（ステップＳ３０１）。つまり、ＥＣＵ１００は、燃料の供給量の増量が、図３に示す燃料の供給量の調整処理によって実際に行われているか否かを判定する。
【００６７】
ステップＳ３０１の判定の結果、燃料の供給量が増量されていると判定される場合には（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰを選択する（ステップＳ３０２）。従って、燃料の供給量が増量されている間は、図２のインバランス判定処理は、ステップＳ３０２で選択された閾値ＭＡＰにより特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを用いて行われる。
【００６８】
ここで、図５を参照して、燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰについて説明する。図５は、燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰを、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰと共に示すグラフである。
【００６９】
図５（ａ）に示すように、本実施形態では、例えば、空気負荷率ＫＬからリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎが一義的に導き出される閾値ＭＡＰが使用されている。図５（ａ）に示すように、燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰ（図５（ａ）中の点線で示すＭＡＰ）により特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰ（図５（ａ）中の実線で示すＭＡＰ）により特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎよりも小さくなる。尚、以下では、説明の便宜上、燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰにより特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎを、増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎと称する。同様に、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰにより特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎを、非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎと称する。
【００７０】
というのも、上述したように、リーンインバランスの発生に起因して燃料の供給量が増量された場合には、燃料の供給量が増量される前と比較すれば、回転変動量ΔＮｅが相対的に小さくなる。このように燃料の供給量の増量に起因して回転変動量ΔＮｅが相対的に小さくなる場合であっても、リーンインバランスが発生しているか否かが好適に判定されることが好ましい。より具体的には、例えば、燃料の供給量の増量に起因して回転変動量ΔＮｅが小さくなる場合であっても当該回転変動量ΔＮｅがリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ以上となると判定されやすくなる又は判定され続ける（つまり、リーンインバランスが発生していると判定されやすくなる又は判定され続ける）ことが好ましい。従って、本実施形態では、増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは、非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎよりも小さくなる。このような観点から、図５（ａ）に示す閾値ＭＡＰが規定される。
【００７１】
尚、非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎと増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎとの間の差分は、エンジン１０の仕様やリーンインバランスの判定特性や燃料の供給量の増量分（或いは、当該増量がリーンインバランスの判定に与える影響）等を考慮した上で、適切に設定されることが好ましい。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、例えば、空気負荷率ＫＬからリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈが一義的に導き出される閾値ＭＡＰが使用されている。図５（ｂ）に示すように、燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰ（図５（ｂ）中の点線で示すＭＡＰ）により特定されるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰ（図５（ｂ）中の実線で示すＭＡＰ）により特定されるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈよりも小さくなる。尚、以下では、説明の便宜上、燃料の供給量が増量されている間に使用される閾値ＭＡＰにより特定されるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを、増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈと称する。同様に、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰにより特定されるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを、非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈと称する。
【００７３】
というのも、リーンインバランスの発生に起因して燃料の供給量が増量された場合には、気筒内での燃焼の態様はストイキ時の燃焼の態様に近づいていく。その結果、燃料の供給量が増量される前と比較すれば、触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆは相対的に小さくなる。このように燃料の供給量の増量に起因して触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆが相対的に小さくなる場合であっても、リッチインバランスが発生しているか否かが好適に判定されることが好ましい。より具体的には、例えば、燃料の供給量の増量に起因して触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆが小さくなる場合であっても当該触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆがリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈ以上となると判定されやすくなる（つまり、リッチインバランスが発生していると判定されやすくなる）ことが好ましい。従って、本実施形態では、増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは、非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈよりも小さくなる。このような観点から、図５（ｂ）に示す閾値ＭＡＰが規定される。
【００７４】
尚、非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈと増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈとの間の差分は、エンジン１０の仕様やリッチインバランスの判定特性や燃料の供給量の増量分（或いは、当該増量がリッチインバランスの判定に与える影響）等を考慮した上で、適切に設定されることが好ましい。
【００７５】
但し、燃料の供給量が増量されるのは、リーンインバランスが発生していると判定された場合である。従って、リーンインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が増量されている間は、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができれば足りる。言い換えれば、リーンインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が増量されている間は、リッチインバランスが発生していると判定される可能性が相対的に低い。このため、燃料の供給量が増量されている間は、リッチインバランスが発生しているか否かを判定しなくともよい。この観点から言えば、燃料の供給量が増量されている間は、リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは変更されなくともよい。
【００７６】
尚、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈが空気負荷率ＫＬに応じて変動する例を示している。しかしながら、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは、空気負荷率ＫＬに応じて変動しない固定値であってもよい。或いは、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは、空気負荷率ＫＬ以外の何らかのパラメータに応じて変動してもよい。いずれの場合であっても、増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは、非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎよりも小さくなる。同様に、いずれの場合であっても、増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは、非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈよりも小さくなる。後述する図６（ａ）及び図６（ｂ）においても同様である。
【００７７】
再び図４において、他方で、ステップＳ３０１の判定の結果、燃料の供給量が増量されていないと判定される場合には（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が減量されているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。つまり、ＥＣＵ１００は、燃料の供給量の減量が、図３に示す燃料の供給量の調整処理によって実際に行われているか否かを判定する。
【００７８】
ステップＳ３０３の判定の結果、燃料の供給量が減量されていると判定される場合には（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００は、燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰを選択する（ステップＳ３０４）。従って、燃料の供給量が減量されている間は、図２のインバランス判定処理は、ステップＳ３０４で選択された閾値ＭＡＰにより特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを用いて行われる。
【００７９】
ここで、図６を参照して、燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰについて説明する。図６は、燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰを、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰと共に示すグラフである。
【００８０】
図６（ａ）に示すように、燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰ（図６（ａ）中の一点鎖線で示すＭＡＰ）により特定されるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰ（図６（ａ）中の実線で示すＭＡＰ）により特定される非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈよりも小さくなる。尚、以下では、説明の便宜上、燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰにより特定されるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを、減量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈと称する。
【００８１】
というのも、上述したように、リッチインバランスの発生に起因して燃料の供給量が減量された場合には、燃料の供給量が減量される前と比較すれば、触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆは相対的に小さくなる。このように燃料の供給量の減量に起因して触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆが相対的に小さくなる場合であっても、リッチインバランスが発生しているか否かが好適に判定されることが好ましい。より具体的には、例えば、燃料の供給量の減量に起因して触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆが小さくなる場合であっても当該触媒前空燃比変動量ΔＡ／Ｆがリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈ以上となると判定されやすくなる又は判定され続ける（つまり、リッチインバランスが発生していると判定されやすくなる又は判定され続ける）ことが好ましい。従って、本実施形態では、減量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈは、非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈよりも小さくなる。このような観点から、図６（ａ）に示す閾値ＭＡＰが規定される。
【００８２】
尚、非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈと減量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿リｃｈとの間の差分は、エンジン１０の仕様やリッチインバランスの判定特性や燃料の供給量の減量分（或いは、当該減量がリッチインバランスの判定に与える影響）等を考慮した上で、適切に設定されることが好ましい。
【００８３】
図６（ｂ）に示すように、燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰ（図６（ｂ）中の一点鎖線で示すＭＡＰ）により特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰ（図６（ｂ）中の実線で示すＭＡＰ）により特定される非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎよりも大きくなる。尚、以下では、説明の便宜上、燃料の供給量が減量されている間に使用される閾値ＭＡＰにより特定されるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎを、減量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎと称する。
【００８４】
というのも、リッチインバランスの発生に起因して燃料の供給量が減量された場合には、気筒内の燃焼速度が減少しやすくなるため、結果として、回転変動量ΔＮｅが大きくなる。つまり、燃料の供給量が減量される前と比較すれば、回転変動量ΔＮｅが相対的に大きくなる。このように燃料の供給量の減量に起因して回転変動量ΔＮｅが相対的に大きくなる場合であっても、リーンインバランスが発生しているか否かが好適に判定されることが好ましい。従って、本実施形態では、減量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは、非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎよりも大きくなる。このような観点から、図６（ｂ）に示す閾値ＭＡＰが規定される。
【００８５】
尚、非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎと減量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎとの間の差分は、エンジン１０の仕様やリーンインバランスの判定特性や燃料の供給量の減量分（或いは、当該減量がリーンインバランスの判定に与える影響）等を考慮した上で、適切に設定されることが好ましい。
【００８６】
但し、燃料の供給量が減量されるのは、リッチインバランスが発生していると判定された場合である。従って、リッチインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が減量されている間は、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定することができれば足りる。言い換えれば、リッチインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量が減量されている間は、リーンインバランスが発生していると判定される可能性が相対的に低い。このため、燃料の供給量が減量されている間は、リーンインバランスが発生しているか否かを判定しなくともよい。この観点から言えば、燃料の供給量が減量されている間は、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎは変更されなくともよい。
【００８７】
再び図４において、他方で、ステップＳ３０３の判定の結果、燃料の供給量が減量されていないと判定される場合には（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００は、燃料の供給量が調整されていない間に使用される閾値ＭＡＰを選択する（ステップＳ３０５）。つまり、ＥＣＵ１００は、非調整時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び非調整時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを用いて、図２に示すインバランス判定処理を行う。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生していると判定される場合に燃料の供給量を増量することで、例えばリーンインバランスに起因した失火や過剰燃焼等を防止することができる。つまり、本発明のＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生していると判定される場合には、ＨＣ（Carbon Hydrogen：炭化水素）等の排ガス等に対する対策を行うために、燃料の供給量を増量することができる。
【００８９】
同様に、本実施形態のＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生していると判定される場合に燃料の供給量を減量することで、例えばリッチインバランスを解消することができる。
【００９０】
一方で、本実施形態のＥＵＣ１００は、燃料の供給量を増量又は減量している間は、リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及びリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを変更することができる。従って、本実施形態のＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量を増量している間は、その後のリーンインバランスが発生しているか否かの判定を、燃料の供給量を増量している前とは異なるリーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎを用いて行うことができる。このため、本実施形態のＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量を増量している間であっても、リーンインバランスが発生しているか否かを好適に判定する（例えば、リーンインバランスが発生していると判定し続ける）ことができる。同様に、本実施形態のＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量を減量している間は、その後のリッチインバランスが発生しているか否かの判定を、燃料の供給量を減量している前とは異なるリッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを用いて行うことができる。このため、本実施形態のＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生していると判定されたことに起因して燃料の供給量を減量している間であっても、リッチインバランスが発生しているか否かを好適に判定する（例えば、リッチインバランスが発生していると判定し続ける）ことができる。その結果、本実施形態のＥＣＵ１００は、リーンインバランス又はリッチインバランスが発生する原因（例えば、インジェクタ３２の故障等）は依然として存在すると判定し続けることができる。従って、本実施形態のＥＣＵ１００は、リーンインバランス又はリッチインバランスに起因した失火や過剰燃焼等を燃料の供給量の調整によって防止しつつ、ＯＢＤにおける故障の検出精度を相対的に高く保つことができる。
【００９１】
尚、上述の説明では、ＥＵＣ１００は、図２に示すインバランス判定処理において、リーンインバランスが発生しているか否かの判定（図２のステップＳ１０１からステップＳ１０２）及びリッチインバランスが発生しているか否かの判定（図２のステップＳ１０３からステップＳ１０４）の双方を行っている。しかしながら、ＥＵＣ１００は、リーンインバランスが発生しているか否かの判定及びリッチインバランスが発生しているか否かの判定のいずれか一方のみを行ってもよい。例えば、ＥＣＵ１００は、リーンインバランスが発生しているか否かの判定を行う一方で、リッチインバランスが発生しているか否かの判定を行わなくともよい。或いは、例えば、ＥＣＵ１００は、リッチインバランスが発生しているか否かの判定を行う一方で、リーンインバランスが発生しているか否かの判定を行わなくともよい。
【００９２】
同様に、上述の説明では、ＥＵＣ１００は、図３に示す燃料の供給量の調整処理において、燃料の供給量の増量を行うか否かの判定（図３のステップＳ２０１からステップＳ２０３）及び燃料の供給量の減量を行うか否かの判定（図３のステップＳ２０４からステップＳ２０５）の双方を行っている。しかしながら、ＥＵＣ１００は、燃料の供給量の増量を行うか否かの判定及び燃料の供給量の減量を行うか否かの判定のいずれか一方のみを行ってもよい。例えば、ＥＣＵ１００は、燃料の供給量の増量を行うか否かの判定を行う一方で、燃料の供給量の減量を行うか否かの判定を行わなくともよい。或いは、例えば、ＥＣＵ１００は、燃料の供給量の減量を行うか否かの判定を行う一方で、燃料の供給量の増量を行うか否かの判定を行わなくともよい。
【００９３】
同様に、上述の説明では、ＥＵＣ１００は、図４に示すインバランス判定処理の態様の変更処理において、増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定（図４のステップＳ３０１からステップＳ３０２）並びに減量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び減量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定（図４のステップＳ３０３からステップＳ３０４）の双方を行っている。しかしながら、ＥＵＣ１００は、増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定並びに減量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び減量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定のいずれか一方のみを行ってもよい。例えば、ＥＣＵ１００は、増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定を行う一方で、減量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び減量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定を行わなくともよい。或いは、例えば、ＥＣＵ１００は、減量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び減量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定を行う一方で、増量時リーン異常判定閾値ＴＨ＿ｌｅａｎ及び増量時リッチ異常判定閾値ＴＨ＿ｒｉｃｈを使用するか否かの判定を行わなくともよい。
【００９４】
但し、リッチインバランスが発生している場合と比較して、リーンインバランスが発生している場合には、失火や許容レベルを超える排ガスの発生を防ぐことが好ましい。従って、少なくとも図２から図４に示す各処理において、リーンインバランスに関連するステップは行われることが好ましい。
【００９５】
尚、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  エンジン
４２  触媒前センサ
５２  クランク角センサ
１００  ＥＣＵ
Ａ／Ｆ  排気空燃比
ΔＡ／Ｆ  空燃比変動量
Ｎｅ  回転数
ΔＮｅ  回転数変動量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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